一般來說,數(shù)字后端按崗位類別可以分為: 邏輯綜合,布局布線physical design,靜態(tài)時(shí)序分析(STA),功耗分析Power analysis,物理驗(yàn)證physical verification等崗位 。人才的需求量進(jìn)一步加大,這也是現(xiàn)階段數(shù)字后端工程師招聘量巨大的原因。
數(shù)字后端設(shè)計(jì)和數(shù)字前端設(shè)計(jì)的區(qū)別?
數(shù)字芯片設(shè)計(jì)流程
相對于數(shù)字前端設(shè)計(jì) ( 數(shù)字IC設(shè)計(jì)=數(shù)字前端設(shè)計(jì)? )來說,后端設(shè)計(jì)分為5個(gè)步驟,要做的事情是很多的,因此招人也非常多,在一些 大公司里,5個(gè)步驟每個(gè)都是有專人負(fù)責(zé)的。后端設(shè)計(jì)工程師需要掌握的東西會比較多,但是不要求每一項(xiàng)都很精通,是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇~
后端和前端一樣,也是一個(gè)很早就出現(xiàn)的非常重要的崗位。 雖然由于工作性質(zhì),它對代碼編寫的要求相對來說沒前端那么高,但是各種EDA工具的使用、掌握多門腳本語言、分析報(bào)告、修錯(cuò)誤都是其核心技能。如果對編程不感興趣又想從事數(shù)字IC設(shè)計(jì)工作,那么選擇數(shù)字后端是非常合適的。
因此,數(shù)字后端和前端相比,并不存在誰好誰壞的問題,兩個(gè)崗位的薪資待遇和發(fā)展空間也是大致相同的。 求職的時(shí)候,建議大家更多地根據(jù)自己的技能基礎(chǔ)和個(gè)人意愿去選擇就好。
數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師要做什么?
①邏輯綜合(Synthesis)
主要負(fù)責(zé)將RTL code轉(zhuǎn)換為實(shí)際后端使用的netlist網(wǎng)表, 一個(gè)好的網(wǎng)表對布局布線的工作起到?jīng)Q定性作用。要盡可能做到performance, power, area的優(yōu)化。尤其是現(xiàn)如今的一些要求高性能的設(shè)計(jì),對綜合的要求非常高。
綜合質(zhì)量很大一定程度上取決于綜合軟件的性能,業(yè)界流行的兩個(gè)綜合工具是Synopsys的Design Compiler和Cadence的Genus,熟練的掌握兩個(gè)工具的使用方法是綜合工作的一個(gè)基本條件。
②布局布線(PD)
布局布線是數(shù)字后端中占比最大的工作,主要負(fù)責(zé)netlist到GDSII的轉(zhuǎn)化過程,步驟包括Floorplan,Place,CTS,Optimize,Route,ECO等,確保自己負(fù)責(zé)的模塊滿足時(shí)序還有物理制造的要求。同時(shí),需要協(xié)同其他工程師,及時(shí)提供他們需要的文件,比如def, spef,網(wǎng)表等。是數(shù)字后端中最核心的工作。
布局布線對工具的依賴程度較強(qiáng),而且工具操作相對來說較為復(fù)雜。業(yè)界較為常用的是cadence的Innovus軟件和Synopsys的ICC,掌握這兩大工具的使用需要花費(fèi)一定的時(shí)間。
③靜態(tài)時(shí)序分析(STA)
靜態(tài)時(shí)序分析簡稱為STA,時(shí)序驗(yàn)證分析是數(shù)字后端中的重要一塊內(nèi)容,芯片需要滿足各種corner下面的setup,hold時(shí)序要求以及其他的transition, capacitance, noise等要求。STA需要制定整個(gè)芯片的sdc約束文件,選擇芯片需要signoff的corner以及全芯片的timing eco流程。是一份難度要求很高的工作。
靜態(tài)時(shí)序分析通常通常需要掌握Synopsys的primetime以及cadence的tempus兩大軟件的使用方法。
④物理驗(yàn)證(PV)
物理驗(yàn)證也是tape out前的一項(xiàng)重要事項(xiàng)。如果物理驗(yàn)證有錯(cuò),那芯片生產(chǎn)就會失敗。在布局布線工具中,軟件只能檢查到金屬層上的物理違反,而真正的物理驗(yàn)證需要檢查到器件底層(base layer)。因此,物理驗(yàn)證需要將金屬層和底層金屬合并到一起,進(jìn)行全芯片的drc檢查。同時(shí),還需要做全芯片的LVS(版圖與原理圖一致性檢查),ERC(電氣規(guī)則檢查)。確保芯片沒有任何物理設(shè)計(jì)規(guī)則違反。
物理驗(yàn)證一般在mentor公司的calibre中進(jìn)行,是業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的物理驗(yàn)證工具。
⑤功耗分析(PA)
功耗分析也是芯片signoff的重要一大塊,隨著現(xiàn)在芯片的規(guī)模越來越大,功耗在芯片的中的地位也越來越高。功耗分析的兩大任務(wù)是分析IR drop(電壓降)和EM(電遷移)。及時(shí)將結(jié)果反饋給布局布線任務(wù)組,讓他們及時(shí)修改后端設(shè)計(jì)圖,解決設(shè)計(jì)中潛在的問題。
一般功耗分析使用的工具有Ansys公司的redhawk,以及cadence公司的voltus和synopsys公司的ptpx。
而且,數(shù)字后端工程師通常都是以一個(gè)項(xiàng)目組作為一個(gè)團(tuán)隊(duì),前面說的這些任務(wù)都會分為不同的角色。 通常,一個(gè)項(xiàng)目中會有一名頂層工程師,一名STA工程師,一名功耗分析工程師,一名物理驗(yàn)證工程師以及若干名模塊工程師,這些工程師需要相互合作,共同完成全芯片的RTL到GDSII的過程,同時(shí)確保沒有時(shí)序以及物理驗(yàn)證上的違例。
數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師需要掌握的技能
數(shù)字后端主要以軟件工具為主,需主要掌握以下軟件(以cadence, synopsys,mentor公司為主)
布局布線:Innovus/Encounter, ICC2/ICC
綜合:DC, Genus
物理驗(yàn)證:Calibre
靜態(tài)時(shí)序分析:PrimeTime, Tempus
功耗分析:Redhawk, Voltus,PTPX
每種平臺需要你掌握的技能不大一樣,通常每種平臺下學(xué)會一種工具即可。一個(gè)初級工程師想全部掌握這些技能也很難,如果這些工具你都會使用,就變成老司機(jī)了。
由于數(shù)字后端工程師需要跑一些自動化的任務(wù),所以掌握必要的腳本語言也是必須的,比如掌握下面知識就顯得比較重要:
Verilog
TCL
Perl
Python
所有的技術(shù)類崗位,主要看的兩點(diǎn)就是: 專業(yè)技能(skills)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)(experience) 。 所以除了上面列出的這些技能,你能實(shí)際做過一兩個(gè)項(xiàng)目,哪怕是一些小模塊的后端設(shè)計(jì),也是很重要的,尤其是做項(xiàng)目過程中積攢的debug經(jīng)驗(yàn)。
數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師的薪資待遇和職業(yè)發(fā)展
這是最新的2021屆后端設(shè)計(jì)秋招應(yīng)屆生的薪資情況 ,一線城市平均薪資大概在25萬左右,二三線城市稍微低一些。
另外一個(gè)好消息是,國內(nèi)現(xiàn)在在大力發(fā)展集成電路,所以最近幾年的薪資都在不斷上漲,5年之內(nèi)應(yīng)該都還會保持這個(gè)趨勢。
數(shù)字IC設(shè)計(jì)工程師(前端&后端)職業(yè)發(fā)展路徑
關(guān)于數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師的職業(yè)發(fā)展 ,未來的IC設(shè)計(jì)工程師的職業(yè)發(fā)展分為兩條路徑:一是技術(shù)專家路線,基本按照上圖的發(fā)展階梯來走,這些人會一直做技術(shù),成為一名資深設(shè)計(jì)工程師;二是項(xiàng)目管理路線,有些人會成為設(shè)計(jì)經(jīng)理,做一些管理類的工作。
設(shè)計(jì)工程師干了很多年之后,有少數(shù)人也可以轉(zhuǎn)崗,比如轉(zhuǎn)去做架構(gòu)工程師,去EDA公司做應(yīng)用工程師(AE),要么就索性創(chuàng)業(yè)。但是總的來說,絕大多數(shù)設(shè)計(jì)工程師還是會一直做下去,畢竟這個(gè)崗位還算一個(gè)天花板不低的崗位。
數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師入行門檻和條件
現(xiàn)階段,數(shù)字后端工程師主要還是以招聘研究生和本科生為主,不過好消息是對專業(yè)的要求并不是很苛刻,并非集成電路方向不可,只要你掌握了上面的這些技能,哪怕是不相關(guān)專業(yè),比如材料、物理、自動化、機(jī)械等理工科專業(yè),也是可以成功應(yīng)聘數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師的。
學(xué)歷本科也不要?dú)怵H,有工作經(jīng)驗(yàn)的本科生,還是可以找到數(shù)字后端工程師的職位的。畢業(yè)學(xué)校一般的同學(xué)也不要?dú)怵H,985高校畢業(yè),在求職時(shí)肯定是有優(yōu)勢的,但畢竟每年畢業(yè)生不多,在現(xiàn)在IC行業(yè)整體缺人的大背景下,企業(yè)依然會招收學(xué)校排名一般的學(xué)生,當(dāng)然前提還是一樣,有 專業(yè)技能(skills)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)(experience)。
找工作,選擇比能力更重要。 如果一開始選對了行業(yè)和崗位,就會比較容易取得成功。 現(xiàn)在的IC設(shè)計(jì)行業(yè),有“錢途”也有前途,薪資高自不必說,如果進(jìn)對了公司拿到了股權(quán),也可以輕松實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)自由,可以說是理工科生的黃金崗位之一。